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数控机床如何选型?八个步骤轻松搞定!

   日期:2019-11-11     浏览:161    评论:0    
核心提示:随着现代制造技术的发展,企业选用数控设备已是大势所趋。目前市面上的数控设备可谓琳琅满目,如何才能既经济又合理地选择到适合本企业的数控设备,一直是人们关注的话题。本文完全从技术的角度对选型中应注意的问题进行了全面的论述。

随着现代制造技术的发展,企业选用数控设备已是大势所趋。目前市面上的数控设备可谓琳琅满目,如何才能既经济又合理地选择到适合本企业的数控设备,一直是人们关注的话题。本文完全从技术的角度对选型中应注意的问题进行了全面的论述。

数控机床如何选型?八个步骤轻松搞定!

对一个制造企业来说,提高生产能力往往从生产管理、制造工艺、生产设备等方面入手进行技术改造,而这几部分内容又是互为影响和制约的。在技改中对生产设备、数控机床的更新、维修、采购等的选择上必须考虑到要在什么样环境下使用、如何管理、怎样能达到最好的经济效果等问题。

选择数控机床是一个综合性技术问题,现在无论国内还是国外,都能生产提供多种多样的设备。数控机床经几十年发展已演变出一个庞大家族群,能完成各种各样的加工制造要求。如何从品种繁多、价格昂贵的设备中选择适用的设备,如何使这些设备在制造中充分发挥作用而且又能满足企业以后的发展,如何正确、合理地选购与主机配套的附件、工具、软件技术、售后技术服务等,使采购的设备能达到较好的投入比……这些问题都是广大采购者必须考虑,并逐一要处理好的问题。

一、确定典型加工工件“族”

确定加工什么样零件是选择设备的第一步。企业根据技术改造和生产发展需要,确定有哪些零件、那些工序准备用新的加工设备来完成,要考虑到产品发展的远景规划。用成组技术把这些零件进行分组归类,确定准备主要加工对象的典型零件族。在归类中往往会遇到零件规格大小相差很多、零件形状相差较大、各类零件加工工时大大超过设备满负荷工时等问题,因此,要进一步选择确定生产纲领又比较接近要求的典型工件族。典型工件族按外型可以分为菱形类(箱体类)、板类、回转体类(盘、套、轴、法兰)和异形类等;按加工精度要求又可分普通级和精密级等。典型零件分类清楚了,基本加工设备也就比较明确了。

二、典型零件族的工艺规程设计

在确定加工零件后还必须用数控加工工艺的学观点对工艺流程进行新的规划设计,这里包括对原工艺生产流程的变革、探索实现新工艺方法的可行性、探索实现现代生产管理和物流管理可行性、探索使用先进刀具工装大幅度提高生产效率的可行性、探索在生产线上数控设备和其他设备(普通的、专机的)的合理配制工艺等,目的是希望得到使用数控机床后的最佳工艺制造流程。下面是几个典型类零件的合理加工工艺。

☆轴类零件:铣端面打中心孔→数控车床(粗加工)→数控磨床(精加工);

☆法兰和盘类件:数控车床(粗加工)→车削中心(精加工);

☆型腔模具零件:普通机床加工外形及基面→数控铣床加工型面→高速数控铣精加工→抛光或电腐蚀型面;

☆板类零件:双轴铣床或龙门铣床加工大平面→立式加工中心上加工各类孔;

☆箱体零件:立式加工中心上加工底面→卧式加工中心上加工四周面各工艺面。

三、数控机床主要特征规格的选择

机床特征规格应包括机型、机床规格参数和机床主电机功率等。在确定工艺内容的前提下,机型选择就较明确了。例如,回转体零件加工主要可供选择设备有车床、车削中心、数控磨床等;箱体的加工则应以立式或卧式加工中心为主。

数控机床已发展成品种繁多、可供广泛选择的商品,在机型选择中应在满足加工工艺要求的前提下越简单越好。例如,车削中心和数控车床都可以加工轴类零件,但一台满足同样加工规格的车削中心价格要比数控车床贵几倍,如果没有进一步工艺要求,选数控车床应是合理的。在加工型腔模具零件中,同规格的数控铣床和加工中心都能满足基本加工要求,但两种机床价格相差20%~50%,所以在模具加工中要采用常更换刀具的工艺可安排选用加工中心,而固定一把刀具长时间铣削的可选用数控铣床。

数控机床的最主要规格是几个数控轴的行程范围和主轴电机功率。机床的三个基本直线坐标(X、Y、Z)行程反映该机床允许的加工空间,在车床中两个坐标(X、Z)反映允许回转体的大小。一般情况下加工工件的轮廓尺寸应在机床的加工空间范围之内,例如,典型工件是450 mm ×450 mm ×450 mm的箱体,那么应选取工作台面尺寸为500mm×500 mm的加工中心。

四、机床精度的选择

典型零件的关键部位加工精度要求决定了选择数控机床的精度等级。数控机床根据用途又分为简易型、全功能型、超精密型等,其能达到的精度也是各不一样的。简易型目前还用于一部分车床和铣床,其最小运动分辩率为0.01mm,运动精度和加工精度都在(0.03~0.05)mm以上。超精密型用于特殊加工,其精度可达0.001mm以下。这里主要讨论应用最多的全功能数控机床(以加工中心为主)。

五、数控系统的选择

随着市场需求多样化,机床制造商往往提供同一种机床可配置多种数控的选择或数控系统中多种选择功能的选择。

机床制造商提供的机床配置的数控系统分为主流系统及可适应的系统,主流系统相对来说技术成熟性好一些,但对使用用户应另有要求,例如对名牌系统的质量追求、希望在国内有较好的售后技术条件、在用户单位使用的数控系统相对集中在几家等要求,以便使用掌握和维修配件准备,所以用户单位都愿意配置自己信得过或比较熟悉的数控系统。

而用户选择系统的基本原则是:性能价格比要高、购后的使用维护要方便、系统的市场寿命要长(不能选淘汰系统,否则使用几年后将找不到维修备件)等。

数控系统中除基本功能以外还有很多可供选择的功能。对配在机床上的系统,由于机床使用基本要求所需的数控系统选择功能已由制造商选配,用户可以根据自己的生产管理、测量要求、刀具管理、程序编制要求等,额外再选择一些功能列入订货单中,如DNC接口联网要求等。

六、自动换刀装备(ATC)、自动交换工作台(APC)和刀柄的选择配置

在具备综合加工能力的一些数控机床上,如加工中心、车削中心和带交换冲头的数控冲床等,自动交换装置是这些设备的基本特征附件,它的工作质量直接关系到整机的质量,也是构成设备投资中的重要组成部分(经费占整机成本的10%~30%)。因此,在选择主机设备时必须得重视所配ATC自动换刀装置的工作质量和刀具储存量。目前加工中心自动换刀装置的配套较为规范,以下以加工中心的ATC装置为例来说明其选择原则。

现场经验表明,在加工中心的使用故障中有50%左右与ATC装置有关,但ATC又是提高设备加工效率的基本部件,因此建议用户应在满足使用要求的前提下,尽量选用结构简单和可靠性高的ATC,这样也可以相应地降低整机价格。

七、机床选择功能及附件的选择

在选购数控机床时,除满足基本要求的功能及基本件外,还应充分考虑选择件选择功能及附件。选择原则是:全面配置,充分发挥主机的最大潜力,远近期效益综合考虑。对一些价格增加不多,但对使用带来很多方便的,应尽可能配置齐全。附件配套要保证机床到现场后能立即投入使用,切忌花几十万元甚至几百万购买的一台机床,到货后因缺乏一个几十元或几百元的附件而长期不能使用的情况的发生。

八、技术服务

数控机床作为一种高科技产品,包含了多学科的专业内容,对这样复杂的技术设备,要应用好、维修好单靠应用单位自身努力是远远不够的,而且也很难做到,必须依靠和利用社会上的专业队伍。因此,在选购设备时还应综合考虑选购其围绕设备的售前、售后技术服务,其宗旨就是要使设备尽快尽量地发挥作用。

对一些新的数控机床用户来说,最困难的不是缺乏资金购买设备,而是缺乏一支高素质的技术队伍,因此新用户从开始选择设备时起,包括以后的设备到货安装验收、设备操作、程序编制、机械和电气维修等,都需要人才和技术支持。这些条件在短时间内由用户解决是很困难的,当前,各机床制造商已普遍重视商品的售前、售后服务,协助用户对典型工件作工艺分析、进行加工可行性工艺试验以及承担成套技术服务,包括工艺装备研制、程序编制、安装调试、试切工件,直到全面投入生产后快速响应保修服务,为用户举办各类技术人员培训等。

总之,凡重视技术队伍建设、重视职工素质提高的企业,数控机床就能得到合理使用。所以在选择机床时,建议用户花一部分资金选购针对自己短缺的技术服务,使设备尽快发挥作用。

 


 
标签: 数控机床
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